半导体TiO2光催化剂在环境污染治理的研究中得到了极大发展,它能将许多水中难生物降解的有机物彻底矿化,具有反应条件温和、无二次污染、除净度高,和易于操作等优点,可以直接利用太阳光进行氧化反应等优越性能而成为一种理想的环境污染治理技术。但它在实际应用中也存在一些不足的方面,如量子效率偏低,光谱响应范围窄,难回收和易失活的特点。本文采用水热法制备了一系列纯TiO2和金属掺杂的TiO2光催化剂,并采用XRD、TEM、IR、紫外漫反射和可见吸收等测试手段对其进行了分析和表征,研究了其在紫外灯和日光灯的条件下,这些催化剂光催化性能及失活行为：水热法制备了片状的锐钛矿TiO2纳米样品,研究了样品晶粒尺寸和光催化性能与水热温度和保温时间的关系。晶粒尺寸随水热温度的升高而增大,在150℃和160℃下制备样品的光催化活性和吸附能力随着晶粒的增大而增加。反应开始晶粒尺寸小的样品都具有很好活性,随着反应的进行,纳米TiO2光催化的光催化活性会因为中间产物覆盖活性位点而降低,导致催化剂失活。180℃温度下制备的样品粒径比较大,初始活性虽然不是很高,但性能很稳定,不容易失活。水热法制备了两类金属离子(Cu、V)掺杂的TiO2光催化剂,掺杂过程影响了TiO2的晶粒生长过程。掺杂后都使TiO2光催化剂的吸收带边发生红移,随着金属离子掺杂量的增加,催化剂的吸收带边红移程度增加。掺杂TiO2的光催化活性存在一个最佳的浓度范围,紫外光照射时,当金属离子掺杂量低时,催化剂的活性比较好。当掺杂量很高时催化剂性能不是很好性能,这是因为当掺杂量很高时,金属离子起到电子一空穴对的复合中心,降低了催化剂的光催化活性。